[发明专利]双端开关装置及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2007年11月6日，申请号为200780049394.8(国际申请号为PCT/US2007/023427)，发明名称为“双端开关装置及其制造方法”的发明专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年5月9日提交的名称为“Two-terminal switching devices and their methods of fabrication(双端开关装置及其制造方法)”的在先美国申请第11/801,735号的利益，而该第11/801,735号申请要求2006年11月7日提交的名称为“Metal-insulator-metal(MIM)devices and their methods of fabrication(金属-绝缘体-金属(MIM)装置及其制造方法)”的美国临时申请第60/857,750号的利益，为所有目的通过引用将它们的公开内容合并至本文中。本申请涉及以下的美国专利申请，通过整体引用并为所有目的将每个申请都合并至本文中：(1)2003年1月17日提交的美国临时申请第60/440,709号；(2)2004年1月16日提交的美国专利申请第10/759,807号，其在2004年9月16日以美国专利申请公开号2004/0179146被公开，名称为“Display Employing Organic Material(使用有机材料的显示器)”，发明人为Boo Jorgen Lars Nilsson，该申请要求2003年1月17日提交的在先美国临时申请第60/440,709号的利益，并涉及(3)2005年12月8日提交的美国专利申请第11/298,098号，其在2006年5月4日以美国专利申请公开号2006/0092343被公开，它是美国专利申请第10/759,807号的分案申请。

发明领域

本发明涉及双端开关装置(例如薄膜二极管)和它们的制造方法。

发明背景

主动矩阵显示器在矩阵显示器的每个像素处使用开关，使得可以独立控制通过每个像素的电压。主动矩阵特别适合于高信息量液晶显示器(LCD)，例如用于多媒体播放器、手机、监视器和电视荧光屏的LCD。

通常在每个像素处需要开关装置的其他类型的显示器包括电泳显示器(EPD)和旋转元件(rotating element)显示器。电泳显示器(包括可从例如E-Ink公司和Sipix公司购得的显示器)依赖于悬浮在具有不同颜色的液体中的带电有色颗粒的平移运动而产生图象。旋转元件显示器利用了光学上和电学上各向异性元件(例如具有不均匀电荷分布的双色拧转球(bichromal sphere))的旋转运动。可使用为显示器矩阵中的每个像素提供接通电压(on-voltage)和关断电压(off-voltage)的开关装置来控制电泳显示器和旋转元件显示器的像素性能。

已被提议用于主动矩阵显示器应用的开关装置包括各种类型的薄膜晶体管(TFT)和薄膜二极管(TFD)。

概述

双端开关装置(例如薄膜二极管)在许多方面比TFT有利。首先，TFD的制造比TFT制造消耗更少的资源。TFT中的源极和漏极之间的沟道需要与下方或上方的栅电极严格对准以获得所需的性能。因此，在TFT制造中，昂贵的、精确的图案化(patterning)是必须的。相反，TFD体系(architecture)不会对图案化过程强加这样严格的要求。因为二极管电流是由两个接触电极的重叠区域决定的，且此区域对接触片(contact strip)的位置的移动不敏感，所以TFD制造过程通常需要较少的精确图案化。

而且，用在TFT中的材料必须满足比用在二极管中的材料更苛刻的电子性质(例如迁移率)。通常，对于TFT需要高度有序的材料(表现出高载流子迁移率)。这种高度有序的材料的沉积在一些情况下只能通过使用高温处理才能实现。在许多情况下，这种要求不允许具有低熔点的聚合物衬底用于显示器的含TFT背板(backplane)。